DE202022107289U1

DE202022107289U1 - Kartuschenventiladaptervorrichtung, Kartuschenbefüllanlage und deren Verwendung

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Publication number: DE202022107289U1
Application number: DE202022107289.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-12-29
Filing date: 2022-12-29
Publication date: 2023-01-25
Anticipated expiration: 2032-12-30

Abstract

Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet zum Bereitstellen eines Fluidströmungspfades von einer bevorzugt druckbeaufschlagten Fluidquelle bis zu einem Kartuschenventil beim Kuppeln der Kartusche an eine Kartuschenbefüllanlage, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung aufweist:
- Befestigungsmittel zum Befestigen der Kartuschenventiladaptervorrichtung an einem Abfüllsockel einer/der Kartuschenbefüllanlage;
- Andockmittel zum Kuppeln einer Ventilschulter und/oder Kartuschenschulter;
- Dichtungsmittel zum Abdichten der Kartuschenventiladaptervorrichtung seitens des Abfüllsockels sowie seitens eines/des Kartuschenventils und/oder seitens einer/der Kartusche;
- eine von dem/den Dichtungsmittel(n) umgrenzte Kavität zur Weiterleitung des Fluids vom Abfüllsockel zum Kartuschenventil; dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität derart angeordnet und ausgestaltet und abgedichtet/abdichtbar ist, dass die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist zur Weiterleitung des Fluids von einem bevorzugt zentrischen stirnseitigen Auslass am Abfüllsockel bis hin zu einem lateralen und/oder axialen Ventileinlass, wenn das Kartuschenventil mit der Kartuschenventiladaptervorrichtung kuppelt, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist zur stirnseitigen Abdichtung seitens eines/des Kartuschenventils und/oder seitens einer/der Kartusche.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kartuschenventiladaptervorrichtung zum Bereitstellen eines Fluidströmungspfades von einer bevorzugt druckbeaufschlagten Fluidquelle bis zu einem Kartuschenventil beim Kuppeln der Kartusche bzw. allgemeine eines Druckbehälters an eine Kartuschenbefüllanlage, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung aufweist: Befestigungsmittel zum Befestigen der Kartuschenventiladaptervorrichtung an einem Abfüllsockel einer/der Kartuschenbefüllanlage; Andockmittel zum Kuppeln einer Ventilschulter und/oder Kartuschenschulter; Dichtungsmittel zum Abdichten der Kartuschenventiladaptervorrichtung seitens des Abfüllsockels sowie seitens eines/des Kartuschenventils und/oder seitens einer/der Kartusche; sowie eine von dem/den Dichtungsmittel(n) umgrenzte Kavität zur Weiterleitung des Fluids vom Abfüllsockel zum Kartuschenventil. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Kartuschenbefüllanlage mit einer solchen Kartuschenventiladaptervorrichtung, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung an einen/den Abfüllsockel der Kartuschenbefüllanlage gekuppelt/kuppelbar ist, insbesondere eine bei Kartuschenbefüllanlage für das Wiederbefüllen von CO2-Druckbehältern. Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung wenigstens einer Dichtringeinheit mit formstabilem vorspannkraftbeständigem Außenring und wenigstens einem innenliegend aufvulkanisiertem Dichtelement zum Bereitstellen einer Abdichtung an wenigstens einer Schnittstelle der Kartuschenventiladaptervorrichtung, sowie die Verwendung einer solchen Kartuschenventiladaptervorrichtung zum Bereitstellen eines Fluidströmungspfades von einer druckbeaufschlagten Fluidquelle bis zu einem Kartuschenventil mit lateralem Ventileinlass. Insbesondere betrifft die Erfindung Vorrichtungen und Verwendungen gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Anspruchs.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beim (Wieder-)Befüllen von Gaspatronen, Gaskartuschen, Gasflaschen oder dergleichen (wieder-)befüllbaren Druckbehältern wird druckbeaufschlagtes Fluid (Gas und/oder Flüssigkeit) über ein Ventil unter Druck in den Druckbehälter eingebracht. Dazu wird ein/das Ventil des Druckbehälters mit einem Abfüllsockel oder dergleichen Fluidübertragungsschnittstelle seitens einer Abfüllanlage gekuppelt. Je nach Ausgestaltung des Ventils oder je nach Kompatibilitätsanforderung hinsichtlich unterschiedlicher Ventiltypen oder -größen ist es sinnvoll, an dieser Schnittstelle einen Adapter vorzusehen, welcher das Kuppeln/Koppeln des Ventils bzw. der Kartusche mit der Anlage erleichtert, insbesondere bei hinsichtlich Anforderungen beim häufigen Ein-/Auskuppeln bei möglichst hoher Taktzahl optimierter Anordnung. Dies gilt insbesondere auch für das zumindest teilweise automatisierte/automatisierbare Wiederbefüllen von CO2-Druckbehältern der Getränkeindustrie, sei es für den Heimgebrauch, sei es für gewerbliche Anwendungen/Verwendungen. Sowohl das Andocken an den Adapter als auch der Adapter als solches müssen dem Kriterium „druckdicht“ entsprechen.
Für die hier beschriebenen Anforderungen sind bereits Lösungsvorschläge gemacht worden, insbesondere im Zusammenhang mit CO2-Kartuschen für den Heimgebrauch. Beispielhaft kann die Veröffentlichung WO 2020/230115 A1 genannt werden, welche eine Ventilanordnung beschreibt, welche mit entsprechendem Adapter wahlweise eingerichtet ist für eine Fluidzufuhr in einen axialen Ventileinlass oder in einen lateralen Ventileinlass, wobei das druckbeaufschlagte Fluid über seitlich radial verlaufende Zuführkanäle des Adapters zum lateralen Ventileinlass zuströmen kann, und wobei der sich einstellende druckbeaufschlage Raum/Bereich zwischen Adapterauslass und Ventileinlass sowohl am Ventil als auch an der Kartusche mittels O-Ringen abgedichtet wird (14C, 15B). Auch die Veröffentlichung WO 2021/137206 A1 beschreibt eine solche Adapteranordnung, wobei das druckbeaufschlagte Fluid je nach Ausgestaltung des Adapters gemäß einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele (14A bis 18) axial und/oder lateral zum Ventil zugeführt wird, wobei der sich einstellende druckbeaufschlage Raum/Bereich zwischen Adapterauslass und Ventileinlass zumindest am Ventil mittels wenigstens eines O-Rings in lateral-abdichtender Anlage zwischen Ventil und Adapter abgedichtet wird. Der Adapter selbst ist an weiteren Schnittstellen gegen die Abfüllanlage abzudichten, z.B. mittels Abdichtnuten.
Ausgehend vom Stand der Technik ist ein Bedarf an weiter optimierten Anordnungen zu spüren. Nicht zuletzt besteht insbesondere hinsichtlich einfacher Handhabbarkeit bei industriellen oder gewerblichen Wiederbefüllungsprozessen auch Interesse an einer robusten Anordnung, welche ein besonders einfaches/pragmatisches Ein-/Auskuppeln der Kartuschen bzw. Ventile bei robuster Abdichtung ermöglicht bzw. begünstigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe ist, eine Kartuschenventiladaptervorrichtung für Kartuschenbefüllanlagen bereitzustellen, mittels welcher ein Vorgang des Wiederbefüllens von Druckbehältern, z.B. CO2-Kartuschen, mit wahlweise axialem oder lateralem Ventileinlass erleichtert und insbesondere mit für industrielle oder gewerbliche Wiederbefüllungsprozesse geeigneter robuster Abdichtungstechnologie versehen werden kann. Auch ist es Aufgabe, eine Kartuschenventiladaptervorrichtung derart auszugestalten, dass insbesondere auch der Prozess des Ein-/Auskuppelns der Kartuschen/Druckbehälter auf einfache und zeiteffiziente Weise bei möglichst vordefiniert gelichbleibender Abdichtungssituation und robuster/langlebiger Abdichtungstechnologie durchführbar wird. Nicht zuletzt ist es Aufgabe, eine Kartuschenventiladaptervorrichtung derart auszugestalten, dass sowohl eine Abdichtung zum Ventil bzw. zur Kartusche einerseits als auch eine Abdichtung zur Abfüllanlage andererseits auf sehr elegante Weise realisiert werden kann, insbesondere möglichst allgemein-kompatibel für zahlreiche Abfüllanlagentypen und zahlreiche Ventil- bzw. Druckbehältertypen und möglichst auch größenskalierbar.
Diese Aufgabe wird durch eine Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Kartuschenbefüllanlage und durch Verwendungen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den jeweiligen Unteransprüchen erläutert. Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit verneint ist.
Bereitgestellt wird eine Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet zum Bereitstellen eines Fluidströmungspfades von einer bevorzugt druckbeaufschlagten Fluidquelle bis zu einem Kartuschenventil beim Kuppeln der Kartusche (bzw. allgemeine eines Druckbehälters) an eine Kartuschenbefüllanlage, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung aufweist:

- Befestigungsmittel zum Befestigen der Kartuschenventiladaptervorrichtung an einem Abfüllsockel einer/der Kartuschenbefüllanlage;
- Andockmittel zum Kuppeln einer Ventilschulter und/oder Kartuschenschulter (stirnseitige Schnittstelle/Kupplung zum Kartuschenventil bzw. zur Kartusche);
- Dichtungsmittel zum Abdichten der Kartuschenventiladaptervorrichtung seitens des Abfüllsockels sowie seitens eines/des Kartuschenventils und/oder seitens einer/der Kartusche; sowie
- eine von dem/den Dichtungsmittel(n) umgrenzte Kavität zur Weiterleitung des Fluids vom Abfüllsockel zum Kartuschenventil;

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Kavität derart angeordnet und ausgestaltet und abgedichtet/abdichtbar ist, dass die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist zur Weiterleitung des Fluids von einem bevorzugt zentrischen stirnseitigen Auslass am Abfüllsockel bis hin zu einem lateralen und/oder axialen Ventileinlass, wenn das Kartuschenventil mit der Kartuschenventiladaptervorrichtung kuppelt (insbesondere in einer zumindest annähernd axial mittigen Anordnung des Ventileinlasses in Bezug auf die gesamte axiale Erstreckung der Kavität, also bei bestimmungsgemäßer bevorzugt axial vorgespannter Positionierung des Kartuschenventils innerhalb der Kartuschenventiladaptervorrichtung), wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist zur stirnseitigen Abdichtung seitens eines/des Kartuschenventils und/oder seitens einer/der Kartusche. Dies begünstigt einen vorteilhaften Kompromiss aus leichter Handhabung (insbesondere vorteilhafte Steckkupplung für Ventil), guter Abdichtung und variabel verwendbarer Adapteranordnung. Mit anderen Worten kann eine Stirnfläche des Ventils genutzt werden zum Abdichten des Ventils gegen die von der Adaptervorrichtung gebildete Kavität, und dabei kann ein axiales Vorspannen des Druckbehälters wahlweise über eine/die Stirnfläche des Ventils und/oder eine/die Stirnfläche bzw. Schulter des Druckbehälters erfolgen. Dabei ist der Abfüllsockel bzw. Abfüllkopf bevorzugt massiv ausgestaltet, insbesondere mit der gleichen Querschnittsgrundfläche wie die Adaptervorrichtung, wobei auch am Abfüllsockel eine abdichtende Stirnfläche vorgesehen sein kann. Die implementierten Dichtungen umfassen dabei bevorzugt aufvulkanisierte Dichtelemente (Dichtlippen), insbesondere ohne Verwendung von O-Ring-Dichtungen.
Das erfindungsgemäße Konzept kann auch wie folgt umrissen werden: Mittels der Adaptervorrichtung wird eine Kavität (Druckkammer) zur Aufnahme des Ventilkopfes derart bereitgestellt und abgedichtet, dass das druckbeaufschlagte Befüllen von Kartuschen bzw. Druckbehältern unabhängig davon auf einfache und leicht (manuell und/oder zumindest teilweise automatisiert) handhabbare Weise erfolgen kann, ob der Ventileinlass axial oder lateral angeordnet ist. Insofern kommt bevorzugt eine Abfülltechnik zum Einsatz, welche sich auch dadurch auszeichnet, dass eine Abdichtung einer/der Druckkammer einerseits an einem Auslass des Abfüllsockels und andererseits am Ventil oder wahlweise auch am Druckbehälter bei bestimmungsgemäß axial vorgespannter Anordnung geschaffen wird, wobei die Druckkammer den Ventilkopf und damit auch den Ventileinlass umgibt, wobei die (jeweilige) Abdichtfläche stirnseitig bereitgestellt ist/wird. Bevorzugt ist dabei ein/der Abfüllsockel stirnseitig eben/plan ausgestaltet, wahlweise mit einer zumindest im Bereich der Abdichtung vergüteten Oberfläche. Eine Abdichtung kann dabei bevorzugt mittels aufvulkanisierter Dichtelemente erfolgen (insbesondere Dichtelementen mit wenigstens zwei Dichtlippen), welche sich dank eines formstabilen Rings oder dergleichen Element vergleichsweise exakt positionieren lassen, insbesondere in Kombination mit einer entsprechend geometrisch korrespondierend ausgestalteten Schulter (z.B. Messingabsatz) am Ventil. Hierdurch lässt sich auch der Vorteil einer reibungsarmen Handhabung in der Art einer Steckkupplung auf besonders effektive Weise realisieren (Einstecken/Einschieben des Ventilkopfes in den vormontierten und abfiillsockelseitig bevorzugt bereits abgedichteten Adapter).
Als Kartusche oder Druckbehälter ist hier insbesondere ein CO2-Druckbehälter der Getränkeindustrie zu verstehen, insbesondere CO2-Druckbehälter zum Aufsprudeln von Trinkwasser für den Heimgebrauch.
Sofern gemäß der vorliegenden Offenbarung von „erster“ Schnittstelle oder Dichtringeinheit gesprochen wird, so ist darunter synonym eine Schnittstelle zwischen Abfüllsockel und Adaptereinheit zu verstehen; sofern gemäß der vorliegenden Offenbarung von „zweiter“ Schnittstelle oder Dichtringeinheit gesprochen wird, so ist darunter synonym eine Schnittstelle zwischen Adaptereinheit und Ventil bzw. Druckbehälter zu verstehen.
Personifizierte Begriffe, soweit sie hier nicht im Neutrum formuliert sind, können im Rahmen der vorliegenden Offenbarung alle Geschlechter betreffen. Etwaige hier verwendete englischsprachige Ausdrücke oder Abkürzungen sind jeweils branchenübliche Fachausdrücke und sind dem Fachmann in englischer Sprache geläufig. Etwaige dazu synonym verwendete/verwendbare deutschsprachige Begriffe können hier der Vollständigkeit halber in (Klammern) angegeben werden, oder vice versa.
Die vorliegende Erfindung kann mit anderen Worten auch wie folgt beschrieben werden: Die vorliegende Erfindung betrifft einen geometrisch vordefinierten Abfülladapter für bevorzugt zylindrische und seitens des Abfülladapters gewindelose Ventile, z.B. zur Flüssig-CO2-Befüllung eines Druckbehälters, mittels welchem das Ventil bzw. der Druckbehälter (bzw. die Kartusche) an einen Füllkopf (Abfüllsockel) einer Abfüllanlage angedockt werden kann, insbesondere optimiert für häufiges manuelles oder zumindest teilweise automatisiertes Ein-/Auskoppeln bei hoher Taktzahl. Der Adapter wird stirnseitig z.B. mittels vier Gewindeschrauben (Befestigungsmittel) an einer ersten Schnittstelle (Kupplung) mit dem Füllkopf (Abfüllsockel) wechselbar (reversibel, form-/kraftschlüssig) verbunden und wird dabei bevorzugt zentrisch zu einem Auslass eines/des Füllkanals (Zuführkanalauslass) des Füllkopfes angeordnet. Dabei können die Befestigungsmittel auch dazu verwendet werden, die verbauten Dichtungen (Dichtringeinheiten mit Dichtelementen) des Adapters axial vorzuspannen und die gesamte Anordnung gegen den erforderlichen Abfülldruck abzudichten. Die jeweilige Dichtringeinheit dichtet zumindest beidseitig stirnseitig ab, nämlich zum Abfüllsockel und zur Druckhülse (erste Dichtringeinheit) bzw. zur Druckhülse und zum Ventil (zweite Dichtringeinheit). Wenigstens eine Dichtringhalteeinheit (Dichtungshalter) nimmt die jeweilige Dichtringeinheit auf und kann dabei auch die Druckhülse zentrieren; wahlweise kann dabei auch eine Zentrierung der ersten Dichtringeinheit relativ zum Zuführkanalauslass erfolgen. Beispielsweise ist für jede Dichtringeinheit eine eigene Dichtringhalteeinheit vorgesehen, welche in Reihe axial vorgespannt oder zumindest befestigt werden können (außerhalb des Vorspannkraftflusspfades). Somit kann an einer/der zweiten Schnittstelle (Kupplung), nämlich zwischen Adapter und Ventil (oder direkt der Kartusche) ebenfalls eine beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtringeinheit vorgesehen sein. Die axial außenliegende Dichtringeinheit wird durch die axial außenliegende Dichtringhalteeinheit zwischen Druckhülse und eingeschobenen Ventil in Position gehalten. In konstruktiver bzw. vorrichtungstechnischer Hinsicht kann die axial außenliegende Dichtringeinheit identisch zur axial weiter innen an der Schnittstelle zum Abfüllsockel angeordneten Dichtringeinheit ausgestaltet sein. Die jeweilige Dichtringeinheit weist bevorzugt wenigstens ein Dichtelement mit doppelter oder dreifacher Dichtlippe auf (beidseitig stirnseitig und wahlweise auch nach radial innen ausgerichtet). Bevorzugt weist die Dichtringeinheit eine Materialkombination aus äußerem Metallring mit nach innen beidseitig aufvulkanisiertem Dichtelement mit wenigstens zwei vordefinierten Dichtflächen auf. Durch das innenliegend umlaufend aufvulkanisierte Dichtelement (Gummilippe bzw. Elastomerdichtung) kann dabei auch auf einfache Weise eine Zentrierung des eingeschobenen Ventils sichergestellt werden, insbesondere bei minimalen Ein-/Auskuppelkräften. Die verwindungssteife Struktur des äußeren Metallrings der jeweiligen Dichtringeinheit kann dabei die Systemkräfte zwischen Füllkopf und Adapter aufnehmen und eine horizontale und/oder vertikale Verschiebung bzw. Positionsversatz im Adapter verhindern. Auf diese Weise kann die wirksame Dichtfläche auch bei vergleichsweise kleinen (lateralen) Kuppelkräften am Ventil auf sehr exakte und robuste Weise vordefiniert werden. Diese Materialkombination von äußerem Metallring mit aufvulkanisiertem Dichtelement erleichtert auch das (Wieder-)Befüllen über zylindrische Ventile mit minimaler axialer Dichtfläche. Anders ausgedrückt: eine Ventilschulter mit stirnseitiger Dichtfläche kann vergleichsweise schmal ausgestaltet sein. Der bevorzugt zweiteilige Aufbau der Dichtringhalteinrichtung (redundante Dichtringhalteeinheiten) ermöglicht ein wartungsarmes Wechseln der vorderen (axial außenliegenden) Dichtringeinheit, so dass auch ein hochfrequenter industrieller Abfüllprozess realisierbar ist. Eine axiale Vorspannkraft zum relativen Positionieren des Ventils bzw. des Druckbehälters relativ zum am Abfüllkopf montierten Adapter kann z.B. über einen Pneumatikzylinder sichergestellt werden, welcher z.B. auf einer für unterschiedliche Druckbehältergrößen längenanpassbaren Einspanneinheit gelagert sein kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet zur Zentrierung eines/des jeweiligen Kartuschenventils mittels des/der Dichtmittel, insbesondere mittels einer formstabilen Dichtringeinheit mit formstabilem Außenring und innenliegendem Dichtelement eingerichtet zum lateralen (bevorzugt vollumfänglichen) Kuppeln an einer Mantelfläche des Kartuschenventils. Dies ermöglicht auch ein noch exakteres Positionieren des Ventils relativ zu den Dichtflächen, insbesondere auch bei vergleichsweise ungenauer oder schneller manueller und/oder maschineller Handhabung. Es hat sich gezeigt, dass das Zentrieren mittels des Dichtelements den durch die Dichtmittel sichergestellten Funktionsumfang vorteilhaft erweitern kann, insbesondere im Zusammenhang mit nur eingeschobenen Ventilen (keine durch ein Gewinde in den Adapter eingeschraubte, sondern nur eingesteckte Anordnung). Eine/die radialinnenliegende Dichtlippe, insbesondere aufvulkanisiert auf eine Innenmantelfläche eines Außenrings, erleichtert demnach auch eine/die taktzeitoptimierte Handhabung bei gewerblichen Abfüllprozessen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die Dichtungsmittel wenigstens eine formstabile Dichtringeinheit mit formstabilem Außenring und innenliegendem Dichtelement, bevorzugt sowohl eine erste Dichtringeinheit seitens des Abfüllsockels als auch eine zweite Dichtringeinheit seitens des Kartuschenventils, insbesondere mit erster und zweiter Dichtringeinheit in deckungsgleicher und typengleicher Ausgestaltung. Das Bereitstellen der Dichtfunktion mittels einer formstabilen Einheit, an welcher ein Dichtmittel befestigt ist (bevorzugt aufvulkanisiert ist), begünstigt dabei auch den hier beschriebenen Aufbau einer axialen Hintereinanderschaltung von Dichtringeinheit, Druckhülse und weiterer Dichtringeinheit auf dem Kraftflusspfad einer/der in der Abfüllanlage axial vorgespannten Kartusche. Die (jeweilige) Dichtringeinheit kann dabei auch mehrere Dichtelemente aufweisen, z.B. jeweils ein Dichtelement je Stirnseite. Die beiden Dichtringeinheiten können identisch ausgestaltet sein. Dies vereinfacht den vorrichtungstechnischen Aufbau noch weiter.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die Dichtungsmittel beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtringeinheiten. Dies ermöglicht auch einen konstruktiven Aufbau mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Dichtringeinheiten bzw. Dichtelementen, insbesondere lediglich zwei Dichtringeinheiten oder Dichtelementen, insbesondere an lediglich zwei (axialen) Positionen. Dabei weist die (jeweilige) Dichtringeinheit bevorzugt ein Dichtelement zumindest umfassend zwei beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtlippen auf; wahlweise kann auch eine dritte Dichtlippe vorgesehen sein, welche radial nach innen ausgerichtet ist und wahlweise auch eine Zentrierfunktion erfüllt (vollumfängliche Kontaktierung einer Mantelfläche des Ventilkopfes).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die Dichtungsmittel wenigstens zwei formstabile Dichtringeinheiten, welche jeweils wenigstens ein Dichtelement aufweisen, welches beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtflächen bzw. Dichtlippen und wahlweise zusätzlich auch eine lateral (bevorzugt vollumfänglich) abdichtende Innenmantelfläche bereitstellt. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine vorteilhafte funktionelle Erweiterung (bzw. funktionale Integration) mittels einer vergleichsweise einfach integrierbaren und exakt positionierbaren Dichtringeinheit.
Die hier beschriebene Ausgestaltung der Dichtringeinheiten ermöglicht auch Synergieeffekte dahingehend, dass die Anzahl der abzudichtenden Konturen oder Oberflächen vergleichsweise gering gehalten werden kann; insbesondere müssen keine Mantelflächen seitens der Adaptervorrichtung als Abdichtflächen ausgestaltet werden (anders als bei der Verwendung von O-Ringen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die Dichtungsmittel wenigstens eine Dichtringeinheit, welche ein beidseitig stirnseitig wirkendes (abdichtendes) Dichtelement aufweist, welches mittels der Befestigungsmittel gegen den Abfüllsockel vorspannbar ist, insbesondere in einer die Kartuschenventiladaptervorrichtung gegen den Abfüllsockel abdichtenden Anordnung. Dies begünstigt auch ein vergleichsweise exaktes Positionieren und Halten des Dichtelements bzw. der dadurch bereitgestellten Dichtflächen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die Dichtungsmittel wenigstens eine Dichtringeinheit, welche auf einem Kraftflusspfad einer/der axialen Vorspannkraft zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel vorspannkraftübertragend zwischenschaltbar ist. Hierdurch kann das axiale Positionieren noch exakter vorgegeben werden, und auch das Halten des jeweiligen Dichtelements in der jeweiligen Soll-Position kann auf vergleichsweise exakte Weise erfolgen, so dass auch einem axialen Gegendruck beim Einschieben/Kuppeln des Ventils in die Kavität der Adaptervorrichtung entgegengewirkt werden kann; hierdurch wird die manuelle und/oder zumindest teilweise automatisierte Handhabung weiter erleichtert, insbesondere im Vergleich zu schwimmend angeordneten O-Ringen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Dichtungsmittel, insbesondere zwei Dichtringeinheiten, mittels einer Druckhülse zumindest axial relativ zueinander positioniert/angeordnet, insbesondere vorspannkraftübertragend auf einem Kraftflusspfad einer/der axialen Vorspannkraft zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel. Hierdurch kann die Abdichtfunktion bei vergleichsweise geringer Teileanzahl und schlankem konstruktivem Aufbau der Adaptervorrichtung an den entsprechenden (insbesondere nur zwei) Schnittstellen sichergestellt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Kartuschenventiladaptervorrichtung eine erste Dichtringhalteeinheit, welche eine/die erste Dichtringeinheit positioniert, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eine zweite Dichtringhalteeinheit umfasst, welche eine/die zweite Dichtringeinheit positioniert. Dies ermöglicht z.B. auch eine vorteilhaft einfache Skalierung z.B. in axialer Richtung, z.B. hinsichtlich unterschiedlicher Ventillängen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt die Kartuschenventiladaptervorrichtung zumindest für das seitens des Kartuschenventils abdichtende Dichtungsmittel eine form-/kraftschlüssig wirkende Aufnahme bereit, insbesondere eine rein formschlüssig wirkende Aufnahme (bzw. Einsatz) zum stirnseitigen Aufstecken einer/der Dichtringeinheit. Dies begünstigt ein exaktes Positionieren des entsprechenden Dichtelements und kann dabei auch die Montage bzw. den Zusammenbau der Adaptervorrichtung erleichtern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die Dichtungsmittel wenigstens eine formstabile Dichtringeinheit, welche einen formstabilen (bevorzugt metallischen) Außenring (bevorzugt Flachring) und wenigstens ein innenliegendes aufvulkanisiertes Dichtelement aufweist, wobei das aufvulkanisierte Dichtelement bevorzugt beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtflächen und zusätzlich auch eine lateral (bevorzugt vollumfänglich) abdichtende Innenmantelfläche aufweist, insbesondere indem das Dichtelement den Außenring beidseitig axial überragt, insbesondere indem das Dichtelement mit dreiarmigem bzw. dreigliedrigem Querschnittsprofil ausgestaltet ist (insbesondere mit dreifacher Dichtlippe bzw. mit in drei Richtungen auskragenden Dichtlippen). Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine sehr umfängliche Abdichtungsfunktionalität bei exakter axialer Anordnung und bei vergleichsweise niedriger Teileanzahl und niedriger Anzahl von abzudichtenden Flächen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Kartuschenventiladaptervorrichtung aus (maximal) fünf eine Baugruppe bildenden Bauteilen aufgebaut: erste Dichtringhalteeinheit seitens des Abfüllsockels, mit darin angeordneter erster Dichtringeinheit (und bevorzugt aufvulkanisiertem Dichtelement); zweite Dichtringhalteeinheit seitens des Kartuschenventils, mit darin angeordneter zweiter Dichtringeinheit (und bevorzugt aufvulkanisiertem Dichtelement); dazwischenliegende Druckhülse. Dies begünstigt nicht zuletzt das hier beschriebene axiale Montagekonzept und das Bereitstellen eines/des Vorspannkraftflusspfades mittels der Adaptereinheit. Wahlweise können erste und zweite Dichtringhalteeinheit als eine einzige Einheit (insbesondere einstückig) bereitgestellt werden, so dass die Teileanzahl weiter reduziert werden kann. Dies erleichtert ein axiales Montieren und Vorspannen der Adaptereinheit noch weiter.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt die Kartuschenventiladaptervorrichtung (bei bestimmungsgemäßem Gebrauch) einen Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und/oder Kartusche einerseits und Abfüllsockel andererseits bereit, nämlich über die wenigstens eine Dichtringeinheit der Dichtmittel sowie über eine/die Druckhülse. Dies erleichtert nicht zuletzt das exakte axiale Positionieren der Dichtelemente an den wenigstens zwei abzudichtenden Schnittstellen.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, eine formstabile Dichtringeinheit bereitzustellen, welche anders als ein herkömmlicher Dichtring auch eine Zentrier- und/oder Kraftweiterleitungsfunktion übernehmen kann. Dies liefert einerseits einen vergleichsweise einfachen Aufbau, andererseits kann die Dichtfunktion auf sehr zuverlässige Weise sichergestellt werden, insbesondere bei minimaler Beanspruchung eines/des jeweiligen Dichtelements als solchem, wodurch z.B. auch ein häufiges Ein-/Auskuppeln von Kartuschen bei minimalem Verschleiß realisiert werden kann, insbesondere ohne das Risiko eines Verspannens oder Verrutschens eines Dichtelements. Die vorliegende Erfindung überwindet demnach auch Unzulänglichkeiten, die bisher insbesondere bei Anordnungen umfassend viele O-Ring-Dichtungen nachteilig in Kauf genommen werden mussten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt die Kartuschenventiladaptervorrichtung (bei bestimmungsgemäßem Gebrauch) einen Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel bereit, indem eine (bei bestimmungsgemäßem Gebrauch aufgebrachte) axiale Vorspannkraft über einen/den jeweiligen formstabilen Außenring von zwei Dichtringeinheiten der Dichtmittel und eine/die dazwischenliegende Druckhülse geleitet wird (weiterleitbar ist), wobei die Dichtringeinheiten wahlweise in einer gemeinsamen Dichtringhalteeinheit oder in zwei Dichtringhalteeinheiten angeordnet sind, wobei die Vorspannkraft bevorzugt nur über die Außenringe und die Druckhülse weitergeleitet wird, nicht aber über die Dichtringhalteeinheiten (insbesondere mit dem/den Dichtelementen der Dichtringeinheiten in vorspannkraftentlasteter Anordnung, also ohne dass die Vorspannkraft über die Dichtelemente übertragen wird). Dies ermöglicht auch einen vergleichsweise schlanken und materialeinsatzsparenden Aufbau; die Vorspannkraft kann über die Außenringe und die Druckhülse geleitet werden, und wahlweise sind nur diese Bauteile aus dem die Vorspannkraft aufnehmenden druckbeständigen Material (insbesondere Metall) ausgeführt.
Diese Ausgestaltung ermöglicht nicht zuletzt, die Dichtringhalteeinheit(en) aus einem vergleichsweise leichten und kostengünstigen Material auszuführen, beispielsweise aus einem kostengünstigen Kunststoff. Die vergleichsweise hohe Druckbeständigkeit, welche (je nach Anwendungsfall) für die Weiterleitung von axialen Vorspannkräften gefordert wird, kann dann in einem kleinen radialen Abschnitt über die formstabilen Außenringe und die Druckhülse an der/den Dichtringhalteeinheit(en) vorbeigeleitet werden. Dies ermöglicht auch kostengünstigen und effizienten Materialeinsatz (beispielsweise werden nur Druckhülse und Außenringe aus dem druckbeständigen Material wie z.B. Metall hergestellt). Die jeweilige Dichtringhalteeinheit kann z.B. als 3D-Druck-Bauteil bereitgestellt werden, insbesondere zwecks einfacher individueller Anpassung an spezifische Abfüllsockel.
Wahlweise kann die entsprechende Dichtringhalteeinheit eine Aufnahme bzw. einen Einsatz mit einem kleinen Absatz aufweisen, an welchem die Dichtringeinheit positioniert wird, und über welchen die Kraftweiterleitung flächig auf die benachbart anzuordnende Druckhülse und/oder eine die Druckhülse aufnehmende Halteeinheit erfolgt. Bevorzugt ist der Einsatz/Absatz für die Dichtringeinheit von außen in axialer Richtung gegen den Abfüllsockel zugänglich. Ein solcher Einsatz erleichtert auch das exakte axiale Positionieren sowie das Zentrieren der Dichtringeinheit.
Die einzelnen axial aneinander anliegenden Bauteile (insbesondere Dichtringeinheiten und Druckhülse) können passgenau relativ zueinander ausgestaltet sein, so dass bei Aufbau der axialen Vorspannkraft (z.B. durch einen/den Vorspannzylinder) auch dann eine ausreichende Abdichtung sichergestellt werden kann, wenn zwischen den einzelnen Bauteilen keine weiteren Dichtelemente vorgesehen sind/werden.
Es ist zu erwähnen, dass die Dichtungsanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung auch vorteilhaft variabel und tolerant bezüglich Maßungenauigkeiten oder Montageungenauigkeiten ist, insbesondere auch hinsichtlich axialer Reihenschaltung bzw. Hintereinanderanordnung wenigstens zweier Dichtringeinheiten, insbesondere dank stirnseitiger Dichtflächen (wohingegen bei einem O-Ring eine ungenaue Position oder ein Verdrillen des O-Rings mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Undichtigkeit führen könnte); wahlweise können auch zwei Dichtringeinheiten direkt axial nebeneinander (also einander kontaktierend) angeordnet werden; auch in radialer Richtung liefern die hier beschriebenen Dichtelemente eine vergleichsweise große Toleranz, insbesondere dank des hier beschriebenen Umklappens der Dichtlippe im Zusammenhang mit dem Kuppeln des Ventils an die Adaptervorrichtung; beispielsweise wird in radialer Richtung ein Radius- oder Durchmesserversatz von ca. 1,5mm realisiert (Größenunterschied zwischen Innendurchmesser der radial ausgerichteten inneren Dichtlippe und der/den äußeren stirnseitig ausgerichteten Dichtlippen), so dass auch eine große Variabilität hinsichtlich unterschiedlicher Zapfendurchmesser des jeweiligen Ventils sichergestellt werden kann (anders als bei O-Ring-Dichtungen, die idealerweise nur bei einer möglichst exakten Maßtoleranz und Oberflächengüte zum Einsatz kommen).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die von der Kartuschenventiladaptervorrichtung definierte Kavität zylindrisch. Dies begünstigt auch ein Kuppeln mit dem jeweiligen Ventil weitgehend unabhängig von der jeweiligen Ausrichtung des Ventileinlasses.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet für CO2-Kartuschen mit Kartuschenventil mit lateralem Ventileinlass. Dies liefert auch eine Kartuschenventiladaptervorrichtung für einen Anwendungsfall, bei welchem eine (zeit-)effiziente Handhabung und eine zumindest teilweise automatisierbare Ausgestaltung besonders vorteilhaft sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist/wird der sich beim Befüllen einstellende druckbeaufschlage Raum/Bereich zwischen stirnseitigem Auslass am Abfüllsockel und Ventileinlass mittels stirnseitig wirkender und im radialen Bereich des Vorspannkraftflusspfades zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel angeordneter stirnseitiger Dichtflächen abgedichtet, insbesondere ausschließlich mittels vier umlaufender (bevorzugt aufvulkanisierten) Dichtlippen von zwei Dichtringeinheiten. Dies ermöglicht auch einen vergleichsweise einfachen und schlanken konstruktiven Aufbau bei hoher Kompatibilität hinsichtlich unterschiedlicher Ventiltypen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellen die Dichtringeinheiten der Dichtmittel eine Dichtungsanordnung in der Art von metallischen Hydraulikdichtringen jeweils mit Elastomereinlage bereit, wobei die Hydraulikdichtringe bevorzugt jeweils mit selbstzentrierender Elastomereinlage umfassend eine (dritte) zentrisch-radial angeordnete bevorzugt aufvulkanisierte Dichtlippe ausgestaltet sind. Dies erleichtert auch das Implementieren einer Zentrierfunktion. Es hat sich gezeigt, dass diese Ausgestaltung der Dichtungsanordnung auch ein Aufstecken (Einkuppeln) von Ventilen erleichtert, in Verbindung mit einer guten Abdichtwirkung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist/sind das/die Dichtmittel oder wenigstens ein Dichtelement der Dichtmittel durch wenigstens ein im Vorspannkraftflusspfad verspannbares formstabiles Element (insbesondere durch eine Ringscheibe bzw. durch einen Außenring/Flachring) axial positionierbar und wahlweise auch zentrierbar, insbesondere innerhalb wenigstens einer Dichtringhalteinheit. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine vergleichsweise einfache, robuste und gleichwohl sehr positionsexakte Integration der Dichtmittel in den gesamten Aufbau in einer vorgespannten oder zumindest mittels Schrauben oder dergleichen befestigten Anordnung am Abfüllsockel. Im Vergleich zu O-Ring-Dichtungen, welche bei Kraftbeaufschlagung einer Verformung, Verwindung, Verdrillung oder dergleichen Irregularitäten unterliegen und zudem auch entsprechende (gegebenenfalls zu vergütende oder separat zu bearbeitende) Kontaktoberflächen zum Sicherstellen der Abdichtung erfordern mögen, kann die hier beschriebene Dichtungsanordnung ein vergleichsweise exaktes (mittelbares) Positionieren der Dichtflächen und deren unverändert gleichbleibend vordefinierte Ausrichtung relativ zum Abfüllsockel und relativ zum Ventil (und wahlweise auch relativ zur Kartusche) sicherstellen, nämlich mittels des jeweiligen formstabilen Elements (insbesondere Flachring, bevorzugt metallisch).
Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Kartuschenbefüllanlage mit einer zuvor weiter oben beschriebenen Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung an einen/den Abfüllsockel der Kartuschenbefüllanlage gekuppelt/kuppelbar ist, welcher wenigstens einen die Fluidquelle der Kartuschenbefüllanlage mit einem/dem stirnseitigen Auslass des Abfüllsockels verbindenden Zuführkanal aufweist, wobei der Abfüllsockel Befestigungsmittel aufweist, welche mit den Befestigungsmitteln der Kartuschenventiladaptervorrichtung kuppeln, z.B. mittels Schraubverbindungen, insbesondere wenigstens vier konzentrisch um eine/die seitens des Abfüllsockels angeordnete Dichtringeinheit der Kartuschenventiladaptervorrichtung angeordnete Befestigungsmittel. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere auch in Hinblick auf einen schlanken und effizienten Wiederbefüllungsvorgang.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Kartuschenbefüllanlage wenigstens eine der weiteren folgenden Komponenten auf: Einspanneinheit, Vorspannzylinder/-aktuator, Verdichtungs-/Förderpumpe, Antrieb der Pumpenantriebseinheit, Steuerungs-/Regelungseinheit bevorzugt umfassend (oder damit kommunizierend) eine Sensoreinheit für zumindest Gewichtsmessung. Dies begünstigt nicht zuletzt auch einen zumindest teilweise automatisierten Wiederbefüllungsvorgang, insbesondere bei gesteuerter/geregelter Befüllung in Abhängigkeit von wenigstens einem Druck- und/oder Gewichtsparameter.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Kartuschenbefüllanlage und die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet für das Kuppeln von gewindelosen Kartuschenventilen mit lateralem und/oder axialem Ventileinlass, insbesondere mit nur lateralem Ventileinlass, insbesondere indem eine/die Ventilschulter gegen eine/die ventilseitig angeordnete Dichtringeinheit vorgespannt ist/wird, beispielsweise mittels eines Vorspannzylinders/-aktuators, welcher vorspannend gegen den Abfüllsockel wirkt. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch einen auf vergleichsweise einfache Weise automatisierbaren Vorgang, insbesondere da die Kartusche lediglich in axialer Richtung positioniert und vorgespannt werden muss.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Kartuschenbefüllanlage in Verbindung mit der Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet, einen Ventilbetätigungs-/Öffnungsvorgang (Ventilaktuation) durch Einstellen/Ausbilden eines vordefinierbaren Überdrucks in der druckbeaufschlagten Kavität zwischen Abfüllsockelauslass und Ventileinlass am eingeschobenen Kartuschenventil überdruckgetrieben zu initiieren (durch den in der Kavität/Kammer generierten Überdruck/Abfülldruck), insbesondere auf gesteuerte/geregelte Weise (z.B. in Abhängigkeit von momentanen Druck- und/oder Temperatur- und/oder Gewichtsmesswerten), insbesondere ohne zusätzliche auf irgendeinen Ventilstößel oder dergleichen wirkende Anpressmechanik. Dies erhöht nicht zuletzt auch die Kompatibilität des Adapters, weitgehend unabhängig von der Ausgestaltung der Ventile der zu befüllenden Kartuschen.
Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung wenigstens einer Dichtringeinheit mit formstabilem vorspannkraftbeständigem (bevorzugt metallischem) Außenring und wenigstens einem innenliegend aufvulkanisiertem Dichtelement zum beidseitigen axialen Abdichten einer Kartuschenventiladaptervorrichtung beim bevorzugt zumindest teilweise automatisierten (Wieder-)Befüllen von Druckbehältern, insbesondere CO2-Kartuschen, in einer Kartuschenbefüllanlage, wobei der Außenring vorspannkraftübertragend auf einem Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel axial zwischengeschaltet ist, wobei das aufvulkanisierte Dichtelement bevorzugt beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtflächen und zusätzlich auch eine lateral abdichtende Innenmantelfläche aufweist, insbesondere mit dreifach über den Außenring beidseitig axial und radial nach innen auskragenden Dichtlippen, insbesondere in einer zuvor weiter oben beschriebenen Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, insbesondere in einer vorspannkraftübertragenden Anordnung von zwei Dichtringeinheiten auf dem Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel, insbesondere einer ersten Dichtringeinheit zwischen einer Ventilschulter und einer Druckhülse und einer zweiten Dichtringeinheit zwischen der Druckhülse und einer Stirnseite/-fläche des Abfüllsockels. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere in Hinblick auf eine vorteilhafte Abdichtungstechnologie und eine robuste Anordnung und erleichterte Handhabung.
Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung einer Kartuschenventiladaptervorrichtung zum Bereitstellen eines Fluidströmungspfades von einer druckbeaufschlagten Fluidquelle bis zu einem Kartuschenventil mit lateralem Ventileinlass beim Kuppeln einer Kartusche oder eines Druckbehälters an eine Kartuschenbefüllanlage, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung an einem Abfüllsockel der Kartuschenbefüllanlage befestigt ist/wird, wobei eine Ventilschulter stirnseitig an die Kartuschenventiladaptervorrichtung gekuppelt wird (insbesondere axial vorgespannt wird), wobei eine von der Kartuschenventiladaptervorrichtung bereitgestellte Kavität zur Aufnahme des Ventilkopfes und zur Weiterleitung des druckbeaufschlagten Fluids von einem bevorzugt zentrischen stirnseitigen Auslass des Abfüllsockels zum lateralen Ventileinlass sowohl seitens des Abfüllsockels als auch seitens des Kartuschenventils mittels vorspannkraftbeständigen Dichtringeinheiten jeweils stirnseitig abgedichtet wird, insbesondere mit einer der Dichtringeinheiten in zentrierender Halterung des Kartuschenventils, insbesondere in einer Kartuschenbefüllanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere in Hinblick auf eine sehr schlanke Implementierung von Dichtungsmitteln an bevorzugt nur zwei Schnittstellen (bevorzugt ausschließlich zwischen Abfüllsockel und Adapter sowie zwischen Adapter und Ventil).
Figurenliste
In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung noch näher beschrieben, wobei für Bezugszeichen, die nicht explizit in einer jeweiligen Zeichnungsfigur beschrieben werden, auf die anderen Zeichnungsfiguren verwiesen wird. Es zeigen:

1 in einer Seitenansicht eine Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer an einem Abfüllsockel einer Kartuschenbefüllanlage (z.B. CO2-Druckbehälterbefüllungsanlage) befestigten Anordnung (Befestigungsmittel nicht explizit gezeigt);
2 in einer perspektivischen Ansicht auf einen/den Abfüllsockel einer Kartuschenbefüllanlage eingerichtet zum Kuppeln mit einer Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
3 in einer perspektivischen Ansicht eine Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer an einen/den Abfüllsockel gekuppelten Anordnung;
4, 5 und 6 in einer Seitenansicht, einer Frontansicht und einer perspektivischen Ansicht eine Dichtringeinheit einer Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
7 in einer Seitenansicht Komponenten einer Kartuschenbefüllanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel, an welche eine Kartuschenventiladaptervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung gekuppelt ist, mit darin axial vorgespannter Kartusche (z.B. CO2-Druckbehälter) und mit von der Adaptervorrichtung aufgenommenem Ventil, in einem Zustand für einen (Wieder-)Befüllungsprozess;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird zunächst unter allgemeiner Bezugnahme auf alle Bezugsziffern und Figuren erläutert. Besonderheiten oder Einzelaspekte oder in der jeweiligen Figur gut sichtbare/darstellbare Aspekte der vorliegenden Erfindung werden individuell im Zusammenhang mit der jeweiligen Figur thematisiert.
Bereitgestellt wird eine Kartuschenventiladaptervorrichtung 10 aufweisend Dichtungsmittel 13, die eine bevorzugt zylindrische Kavität 16 (druckbeaufschlagter Bereich innerhalb der Adaptervorrichtung) an zwei Schnittstellen abdichten, nämlich an einer Schnittstelle zu einem Abfüllsockel 104 einer Abfüllanlage 100 und an einer Schnittstelle zu einem jeweiligen Ventil, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung 10 wenigstens eine Dichtringhalteeinheit 11, 12 aufweist, insbesondere eine erste Dichtringhalteeinheit 11 und eine zweite Dichtringhalteeinheit 12, wobei die wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung 10 bevorzugt auch wenigstens eine form-/kraftschlüssig wirkende Aufnahme 12.1 für eine Dichtringeinheit 13a, 13b aufweist, wobei die Dichtungsmittel 13 bevorzugt eine erste Dichtringeinheit 13a und eine zweite Dichtringeinheit 13b umfassen, jeweils mit formstabilem Außenring 13.1 mit wenigstens einer Innenmantelfläche 13.3, insbesondere zum Aufvulkanisieren wenigstens eines Dichtelements 14. Bevorzugt ist am jeweiligen Außenring 13.1 ein aufvulkanisiertes Dichtelement 14 vorgesehen, welches eine (erste) stirnseitig abdichtende Dichtfläche 14.1 seitens des Abfüllsockels (bzw. zum Abfüllsockel weisend) und eine (zweite) stirnseitig abdichtende Dichtfläche 14.2 seitens des Ventils (bzw. zum Ventil weisend) aufweist, und welches bevorzugt auch eine lateral (bevorzugt vollumfänglich) abdichtende Innenmantelfläche 14.3 aufweist, wobei jede der Dichtflächen bevorzugt durch eine Dichtlippe bereitgestellt ist, die integraler Bestandteil des Dichtelements 14 ist. Die Dichtringeinheiten 13a, 13b sind in der oder den Dichtringhalteeinheit(en) 11, 12 gehalten. Die Dichtringeinheiten 13a, 13b sind axial relativ zueinander mittels einer Druckhülse 15 positioniert bzw. auf Abstand gehalten, wobei die Druckhülse 15 bevorzugt in der Dichtringhalteeinheit 11 oder in einer der Dichtringhalteeinheiten 11, 12 gehalten ist/wird.
Beim im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Dichtringhalteeinheiten 11, 12 mit deckungsgleicher Querschnittsgeometrie vorgesehen. In den Dichtringhalteeinheiten 11, 12 sind Befestigungsmittel 17 (insbesondere Bohrungen) vorgesehen, welche fluchtend zu entsprechenden Befestigungsmitteln 107 (insbesondere Gewindebohrungen) im Abfüllsockel 104 angeordnet sind, wobei die Adaptervorrichtung 10 mittels Befestigungselementen 1 (z.B. Schrauben) am Abfüllsockel 104 montiert werden kann, insbesondere an einer Stirnfläche 104.1 des Abfüllsockels, welche mit einer der Dichtringeinheiten 13a bzw. mit dem entsprechenden (ersten) Dichtelement 14 kuppelt.
Die Kartusche 20 weist üblicherweise einen Grundkörper auf, welcher über eine Kartuschenschulter 21 in einen Hals übergeht, an welchem ein Kartuschenventil 22 angeordnet ist. Das hier beschriebene Kartuschenventil 22 weist einen lateral angeordneten Ventileinlass 23 auf (in radialer Richtung r ausgerichtet, an Mantelfläche des Ventils mündend); wahlweise kann die vorliegende Erfindung auch auf Ventile angewandt werden, welche einen axial angeordneten Ventileinlass aufweisen. Insofern ermöglicht die hier beschriebene Adaptervorrichtung maximale Variabilität, insbesondere dank des vom Sockelauslass 106 bis zum Ventileinlass 23 leitungs- bzw. kanalfrei bereitgestellten Fluidströmungspfades (Druckkammer 16). Das Ventil 22 weist eine Ventilschulter 24 mit einer Ventilschulterstirnfläche 24.1 auf, an welcher eine/die stirnseitige Abdichtung 19 in Kombination mit der stirnseitigen Dichtfläche 14.2 des entsprechenden Dichtelements 14 sichergestellt werden kann. Wahlweise kann eine zusätzliche Abdichtung auch in radialer Richtung erfolgen, nämlich an einer Ventilmantelfläche 25 (laterale Dichtfläche, zumindest in einem Axialabschnitt der Mantelfläche) und mittels der entsprechenden radial nach innen hervorstehenden Dichtlippe 14.3.
Andockmittel 13.2 zum Kuppeln einer/der Ventilschulter an die Adaptervorrichtung 10 werden bevorzugt mittels einer stirnseitigen Ringfläche (insbesondere plan/eben) des Außenrings 13.1 bereitgestellt. Wahlweise kann das Ventil und/oder die Kartusche auch mit einer/der entsprechenden Dichtringhalteeinheit 12 kuppeln.
Die Kartuschenbefüllanlage 100 stellt eine Einspanneinheit 101 mit einer formstabilen bzw. kippmomentenstabilen Basis bereit, an welcher ein jeweiliger Druckbehälter 20 (bzw. Kartusche) mittels eines Vorspannzylinders/-aktuators (insbesondere Pneumatikzylinder) 102 axial gegen den Sockel 104 vorgespannt werden kann, insbesondere auf zumindest teilweise automatisierte Weise.
Der Abfüllsockel 104 ermöglicht über wenigstens einen Zuführkanal 105 und einen bevorzugt zentrisch angeordneten stirnseitigen Auslass 106 im Sockel 104 eine Anbindung einer druckbeaufschlagten Fluidquelle 103 an die mittels der Adaptervorrichtung 10 bei bestimmungsgemäßer axialer Anordnung/Vorspannung der Kartusche abgedichtete Kavität 16 und das darin fluiddicht angeordnete Ventil 22. Somit ergibt sich weitgehend unabhängig von der Ausgestaltung des Ventils ein Fluidströmungspfad FP vom Auslass des entsprechenden Zuführkanals des Abfüllsockels über die Druckkammer 16 bis hin zum Ventileinlass; beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der laterale Ventileinlass zumindest annähernd auf halber axialer Länge der gebildeten/abgedichteten Kavität 16 angeordnet. Dafür wird durch das axiale Vorspannen (vordefinierte Vorspannung der Kartusche in axialer Richtung x) der Kartusche 20 mittels eines/des Vorspannzylinders 102 ein Kraftflusspfad KP gebildet, welcher über den Abfüllsockel 104 und die erste Dichtringeinheit 13a, die Druckhülse 15, die zweite Dichtringeinheit 13b und die Ventilschulter 24 verläuft, und wahlweise zumindest anteilig auch über die wenigstens eine Dichtringhalteeinheit 11, 12. Die entsprechende Dichtringhalteeinheit 12 kann insbesondere auch dann zur teilweisen axialen Abstützung verwendet werden, wenn das Ventil einen radial außen abstehenden Haltering aufweist, diesbezüglich ist es vorteilhaft, die Dichtringhalteeinheit aus zwei einzelnen axialen Segmenten oder Bauteilen 11, 12 bereitzustellen, im Sinne eines axialen Adapters, mit der zweiten Dichtringhalteeinheit 12 in axialer Dicke je nach exakter axialer Dimensionierung des Ventils.
Im Folgenden werden Besonderheiten der Erfindung unter Bezugnahmen auf einzelne Figuren bzw. Ausführungsbeispiele erläutert.
In 1 ist ein bestimmungsgemäß innerhalb der von der Adaptervorrichtung 10 und dem Abfüllsockel 104 gebildeten Kavität 16 angeordnetes Ventil 22 gezeigt (Kartusche nicht dargestellt). Die Adaptervorrichtung 10 ist stirnseitig am Abfüllsockel 104 montiert. In 1 sind in Anzahl und Größe skalierbare Befestigungsmittel 17 (z.B. Bohrungen, Innengewindebohrungen) lediglich angedeutet durch eine einzelne Strichpunktlinie. Mit diesen Befestigungsmitteln 17 kuppelnde Befestigungselemente 1 (insbesondere Schrauben) sind in 3 angedeutet (bestimmungsgemäß montierte Adaptervorrichtung). Der Fachmann kann die Art und Anzahl und Position dieser Befestigungsmittel/-elemente anwendungsspezifisch auswählen und optimieren. In 1 ist der sich beim bestimmungsgemäßen axialen Verspannen und dadurch Abdichten der Druckkammer 16 und beim Druckbeaufschlagen der Druckkammer ausbildende Fluidströmungspfad FP angedeutet (schematisch).
In 2 ist die Stirnfläche 104.1 des Abfüllsockels 104 gezeigt. Die Stirnfläche 104.1 stellt dabei auch eine Abdichtfläche bereit (schematisch hervorgehoben durch kreisförmige Strichlinie), welche mit der entsprechenden Dichtfläche bzw. Dichtlippe 14.1 des dort bei bestimmungsgemäßer 8axial vorgespannter) Montage der Adaptervorrichtung 10 zur Anlage gebrachten Dichtelements 14 druckdicht kuppelt.
In 3 sind einzelne der Dichtflächen 14.1, 14.2, 14.3 der beiden Dichtelemente 14 in bestimmungsgemäßer Anordnung sichtbar. Die Adaptervorrichtung 10 ist durch die Befestigungselemente 1 abdichtend montiert, bei bestimmungsgemäßer axialer Vorspannung. Das Ventil der jeweiligen Kartusche kann nun eingeschoben werden (manuell oder automatisiert), um es daraufhin axial vorzuspannen (manuell oder automatisiert).
In den 4, 5 und 6 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Dichtringeinheiten gezeigt; jede Dichtringeinheit weist einen Außenring mit aufvulkanisiertem Dichtelement auf.
In 4 ist der Außenring 13.1 im Querschnitt gezeigt (Dichtelement nicht dargestellt). Der Außenring 13.1 weist ein T-förmiges Querschnittsprofil Q13 mit gegenüberliegenden Absätzen für eine effektive Abstützung des daran befestigten (insbesondere aufvulkanisierten) Dichtelements auf. In 5 ist die vollständige Dichtringeinheit 13a, 13b mit aufvulkanisiertem Dichtelement 14 gezeigt. Das Dichtelement 14 weist mehrere Dichtlippen auf, nämlich zwei stirnseitig wirkende Dichtlippen 14.1, 14.2 und eine radial wirkende Dichtlippe 14.3.
In 6 ist das dreiarmige bzw. dreigliedrige Querschnittsprofil Q14 des entsprechenden Dichtelements 14 gezeigt; das integral ausgestaltete Dichtelement 14 liefert eine dreifache Dichtlippe, die beidseitig stirnseitig und auch radial innen abdichtet.
Die hier beschriebenen Dichtringeinheiten 13a, 13b dichten bevorzugt im Wesentlich stirnseitig, also in axialer Richtung ab. Die Dichtringeinheiten weisen bevorzugt ein Dichtelement mit dreigliedriger Dichtlippe auf, wobei eine/die mittig radial ausgerichtete Dichtlippe vorwiegend der Zentrierung dienen kann. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Dichtungsanordnung vorteilhaft einem Verschließ vorbeugen kann und dabei auch die Ausrichtung des Ventils innerhalb des Adapters erleichtern kann (insbesondere bei gewindelosen Ventilen, die nicht in den Adapter eingeschraubt, sondern nur eingesteckt werden). Eine/die derart radial ausgerichtete Zentrierdichtlippe ist dabei bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie sich beim axialen Einschieben eines Ventils in Richtung des Abfüllsockels verformen kann (also nach innen in die Kavität umbiegt, umlegt) und sich dabei an den Zapfen/Hals des Ventils drückt. Durch die Druckbeaufschlagung beim Befüllen kann diese umgeklappte (Dicht-)Lippe als zusätzliche Abdichtung zum Zapfen des Ventils dienen (also in lateraler Anlage/Kontaktierung), und diese zusätzliche laterale Abdichtung kann dabei auch die Standzeit/Lebensdauer der Dichtringeinheit vorteilhaft beeinflussen bzw. erhöhen, insbesondere da zwei unterschiedliche Abdichtmechanismen wirken können. Es ist zu erwähnen, dass die hier beschriebene Dichtungsanordnung bereits bei ausschließlich stirnseitig abdichtender Kontaktierung den hier beschriebenen vorteilhaften Funktionsumfang sicherstellen kann; insofern kann/soll die hier beschriebene radiale mittige (dritte) Dichtlippe vorrangig eine Zentrierfunktion sicherstellen, kann jedoch zusätzlich auch den hier beschriebenen vorteilhaften Abdichteffekt insbesondere in Kombination mit der Einschubbewegung des Ventils sicherstellen, in der Art von Hydraulikdichtringen mit selbstzentrierender Elastomereinlage.
In 7 sind Komponenten einer Abfüllanlage 100 mit darin axial vorgespannt angeordnetem Druckbehälter 20 gezeigt. In 7 ist der sich beim bestimmungsgemäßen axialen Verspannen ausbildende Kraftflusspfad KP angedeutet (schematisch). In diesem Zustand kann die zwischen Sockel 104 und Ventil und Druckbehälter 20 gebildete und bereits abgedichtete Kavität (Druckkammer) druckbeaufschlagt werden (manuell oder automatisiert).
Die vorliegende Erfindung liefert bei schlankem konstruktivem Aufbau eine hohe Kompatibilität hinsichtlich unterschiedlicher Ventiltypen und -größen und ermöglicht insbesondere dank der durch die Adaptervorrichtung bereitgestellten und bei axialer Vorspannung druckdichten Einschub-/Einsteckkupplung (druckdicht abdichtende Kavität bzw. Druckkammer innerhalb der Adaptervorrichtung) eine effiziente Handhabung von unterschiedlichen Arten von Kartuschen/Druckbehältern, insbesondere auch derart, dass ein (Wieder-)Befiillungsvorgang auf einfache Art und Weise automatisierbar ist, bei guter Langlebigkeit der Vorrichtung und der dadurch bereitgestellten Dichtungen.
Bezugszeichenliste

1: Befestigungselement
10: Kartuschenventiladaptervorrichtung
11: erste Dichtringhalteeinheit
12: zweite Dichtringhalteeinheit
12.1: form-/kraftschlüssig wirkende Aufnahme für Dichtringeinheit
13: Dichtungsmittel
13a: erste Dichtringeinheit
13b: zweite Dichtringeinheit
13.1: formstabiler Außenring
13.2: Andockmittel
13.3: Innenmantelfläche
14: Dichtelement
14.1: erste stirnseitig abdichtende Dichtfläche
14.2: zweite stirnseitig abdichtende Dichtfläche
14.3: lateral abdichtende Innenmantelfläche
15: Druckhülse
16: Kavität
17: Befestigungsmittel
19: stirnseitige Abdichtung seitens eines/des Kartuschenventils
20: Kartusche bzw. allgemein Druckbehälter
21: Kartuschenschulter
22: Kartuschenventil
23: lateraler Ventileinlass
24: Ventilschulter
24.1: Ventilschulterstirnfläche
25: Ventilmantelfläche
100: Kartuschenbefüllanlage
101: Einspanneinheit
102: Vorspannzylinder/-aktuator
103: Fluidquelle
104: Abfüllsockel
104.1: Stirnfläche am Abfüllsockel
105: Zuführkanal
106: stirnseitiger Auslass
107: Befestigungsmittel
FP: Fluidströmungspfad
KP: Kraftflusspfad für axiale Vorspannkraft
Q13: T-förmiges Querschnittsprofil mit gegenüberliegenden Absätzen für Dichtelementabstützung
Q14: dreiarmiges bzw. dreigliedriges Querschnittsprofil des Dichtelements
x: axiale Richtung
r: radiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2020230115 A1 [0003]
WO 2021137206 A1 [0003]

Claims

Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet zum Bereitstellen eines Fluidströmungspfades von einer bevorzugt druckbeaufschlagten Fluidquelle bis zu einem Kartuschenventil beim Kuppeln der Kartusche an eine Kartuschenbefüllanlage, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung aufweist: - Befestigungsmittel zum Befestigen der Kartuschenventiladaptervorrichtung an einem Abfüllsockel einer/der Kartuschenbefüllanlage; - Andockmittel zum Kuppeln einer Ventilschulter und/oder Kartuschenschulter; - Dichtungsmittel zum Abdichten der Kartuschenventiladaptervorrichtung seitens des Abfüllsockels sowie seitens eines/des Kartuschenventils und/oder seitens einer/der Kartusche; - eine von dem/den Dichtungsmittel(n) umgrenzte Kavität zur Weiterleitung des Fluids vom Abfüllsockel zum Kartuschenventil; dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität derart angeordnet und ausgestaltet und abgedichtet/abdichtbar ist, dass die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist zur Weiterleitung des Fluids von einem bevorzugt zentrischen stirnseitigen Auslass am Abfüllsockel bis hin zu einem lateralen und/oder axialen Ventileinlass, wenn das Kartuschenventil mit der Kartuschenventiladaptervorrichtung kuppelt, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist zur stirnseitigen Abdichtung seitens eines/des Kartuschenventils und/oder seitens einer/der Kartusche.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist zur Zentrierung eines/des jeweiligen Kartuschenventils mittels des/der Dichtmittel, insbesondere mittels einer formstabilen Dichtringeinheit mit formstabilem Außenring und innenliegendem Dichtelement eingerichtet zum lateralen Kuppeln an einer Mantelfläche des Kartuschenventils.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtungsmittel wenigstens eine formstabile Dichtringeinheit mit formstabilem Außenring und innenliegendem Dichtelement umfassen, bevorzugt sowohl eine erste Dichtringeinheit seitens des Abfüllsockels als auch eine zweite Dichtringeinheit seitens des Kartuschenventils.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtungsmittel beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtringeinheiten umfassen; und/oder wobei die Dichtungsmittel wenigstens zwei formstabile Dichtringeinheiten umfassen, welche jeweils wenigstens ein Dichtelement aufweisen, welches beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtflächen und wahlweise zusätzlich auch eine lateral abdichtende Innenmantelfläche bereitstellt.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtungsmittel wenigstens eine Dichtringeinheit umfassen, welche ein beidseitig stirnseitig wirkendes Dichtelement aufweist, welches mittels der Befestigungsmittel gegen den Abfüllsockel vorspannbar ist, insbesondere in einer die Kartuschenventiladaptervorrichtung gegen den Abfüllsockel abdichtenden Anordnung; und/oder wobei die Dichtungsmittel wenigstens eine Dichtringeinheit umfassen, welche auf einem Kraftflusspfad einer/der axialen Vorspannkraft zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel vorspannkraftübertragend zwischenschaltbar ist.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtungsmittel, insbesondere zwei Dichtringeinheiten, mittels einer Druckhülse zumindest axial relativ zueinander positioniert/angeordnet sind, insbesondere vorspannkraftübertragend auf einem Kraftflusspfad einer/der axialen Vorspannkraft zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eine erste Dichtringhalteeinheit umfasst, welche eine/die erste Dichtringeinheit positioniert, und wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eine zweite Dichtringhalteeinheit umfasst, welche eine/die zweite Dichtringeinheit positioniert.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung zumindest für das seitens des Kartuschenventils abdichtende Dichtungsmittel eine form-/kraftschlüssig wirkende Aufnahme bereitstellt, insbesondere eine rein formschlüssig wirkende Aufnahme zum stirnseitigen Aufstecken einer/der Dichtringeinheit.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtungsmittel wenigstens eine formstabile Dichtringeinheit umfassen, welche einen formstabilen bevorzugt metallischen Außenring und wenigstens ein innenliegendes aufvulkanisiertes Dichtelement aufweist, wobei das aufvulkanisierte Dichtelement bevorzugt beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtflächen und zusätzlich auch eine lateral abdichtende Innenmantelfläche aufweist, insbesondere indem das Dichtelement den Außenring beidseitig axial überragt, insbesondere indem das Dichtelement mit dreiarmigem bzw. dreigliedrigem Querschnittsprofil ausgestaltet ist, insbesondere mit dreifacher Dichtlippe bzw. mit in drei Richtungen auskragenden Dichtlippen.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung aus fünf eine Baugruppe bildenden Bauteilen aufgebaut ist: erste Dichtringhalteeinheit seitens des Abfüllsockels, mit darin angeordneter erster Dichtringeinheit; zweite Dichtringhalteeinheit seitens des Kartuschenventils, mit darin angeordneter zweiter Dichtringeinheit; dazwischenliegende Druckhülse.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung einen Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und/oder Kartusche einerseits und Abfüllsockel andererseits bereitstellt, nämlich über wenigstens eine Dichtringeinheit der Dichtmittel sowie über eine/die Druckhülse.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung einen Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel bereitstellt, indem eine axiale Vorspannkraft über einen/den jeweiligen formstabilen Außenring von zwei Dichtringeinheiten der Dichtmittel und eine/die dazwischenliegende Druckhülse weiterleitbar ist, wobei die Dichtringeinheiten wahlweise in einer gemeinsamen Dichtringhalteeinheit oder in zwei Dichtringhalteeinheiten angeordnet sind, wobei die Vorspannkraft bevorzugt nur über die Außenringe und die Druckhülse weitergeleitet wird, nicht aber über die Dichtringhalteeinheiten, insbesondere mit dem/den Dichtelementen der Dichtringeinheiten in vorspannkraftentlasteter Anordnung.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die von der Kartuschenventiladaptervorrichtung definierte Kavität zylindrisch ist.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet ist für CO2-Kartuschen mit Kartuschenventil mit lateralem Ventileinlass.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der sich beim Befüllen einstellende druckbeaufschlage Raum/Bereich zwischen stirnseitigem Auslass am Abfüllsockel und Ventileinlass mittels stirnseitig wirkender und im radialen Bereich des Vorspannkraftflusspfades zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel angeordneter stirnseitiger Dichtflächen abgedichtet ist/wird, insbesondere ausschließlich mittels vier umlaufender Dichtlippen von zwei Dichtringeinheiten.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtringeinheiten der Dichtmittel eine Dichtungsanordnung in der Art von mehreren metallischen Hydraulikdichtringen jeweils mit Elastomereinlage bereitstellen, insbesondere mit selbstzentrierender Elastomereinlage umfassend eine zentrisch-radial angeordnete Dichtlippe ausgestaltet sind.
Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtmittel oder wenigstens ein Dichtelement der Dichtmittel durch wenigstens ein im Vorspannkraftflusspfad verspannbares formstabiles Element axial positionierbar ist/sind und wahlweise auch zentrierbar ist/sind, insbesondere innerhalb wenigstens einer Dichtringhalteinheit.
Kartuschenbefüllanlage mit einer Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung an einen/den Abfüllsockel der Kartuschenbefüllanlage gekuppelt/kuppelbar ist, welcher wenigstens einen die Fluidquelle der Kartuschenbefüllanlage mit einem/dem stirnseitigen Auslass des Abfüllsockels verbindenden Zuführkanal aufweist, wobei der Abfüllsockel Befestigungsmittel aufweist, welche mit den Befestigungsmitteln der Kartuschenventiladaptervorrichtung kuppeln.
Kartuschenbefüllanlage nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kartuschenbefüllanlage wenigstens eine der weiteren folgenden Komponenten aufweist: Einspanneinheit, Vorspannzylinder/-aktuator, Verdichtungs-/Förderpumpe, Antrieb der Pumpenantriebseinheit, Steuerungs-/Regelungseinheit bevorzugt umfassend eine Sensoreinheit für zumindest Gewichtsmessung.
Kartuschenbefüllanlage nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenbefüllanlage und die Kartuschenventiladaptervorrichtung eingerichtet sind für das Kuppeln von gewindelosen Kartuschenventilen mit lateralem und/oder axialem Ventileinlass, insbesondere mit nur lateralem Ventileinlass, insbesondere indem eine/die Ventilschulter gegen eine/die ventilseitig angeordnete Dichtringeinheit vorgespannt ist/wird, beispielsweise mittels eines Vorspannzylinders/- aktuators, welcher vorspannend gegen den Abfüllsockel wirkt.
Kartuschenbefüllanlage nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartuschenbefüllanlage eingerichtet ist, einen Ventilbetätigungs-/Öffnungsvorgang durch Einstellen/Ausbilden eines vordefinierbaren Überdrucks in der druckbeaufschlagten Kavität zwischen Abfüllsockelauslass und Ventileinlass am eingeschobenen Kartuschenventil überdruckgetrieben zu initiieren, insbesondere ohne zusätzliche auf irgendeinen Ventilstößel oder dergleichen wirkende Anpressmechanik.
Verwendung wenigstens einer Dichtringeinheit mit formstabilem vorspannkraftbeständigem Außenring und wenigstens einem innenliegend aufvulkanisiertem Dichtelement zum beidseitigen axialen Abdichten einer Kartuschenventiladaptervorrichtung beim bevorzugt zumindest teilweise automatisierten Befüllen von Druckbehältern, insbesondere CO2-Kartuschen, in einer Kartuschenbefüllanlage, wobei der Außenring vorspannkraftübertragend auf einem Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel axial zwischengeschaltet ist, wobei das aufvulkanisierte Dichtelement bevorzugt beidseitig stirnseitig abdichtende Dichtflächen und zusätzlich auch eine lateral abdichtende Innenmantelfläche aufweist, insbesondere mit dreifach über den Außenring beidseitig axial und radial nach innen auskragenden Dichtlippen, insbesondere in einer Kartuschenventiladaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, insbesondere in einer vorspannkraftübertragenden Anordnung von zwei Dichtringeinheiten auf dem Kraftflusspfad zwischen Kartuschenventil und Abfüllsockel, insbesondere einer ersten Dichtringeinheit zwischen einer Ventilschulter und einer Druckhülse und einer zweiten Dichtringeinheit zwischen der Druckhülse und einer Stirnseite/-fläche des Abfüllsockels.
Verwendung einer Kartuschenventiladaptervorrichtung zum Bereitstellen eines Fluidströmungspfades von einer druckbeaufschlagten Fluidquelle bis zu einem Kartuschenventil mit lateralem Ventileinlass beim Kuppeln einer Kartusche oder eines Druckbehälters an eine Kartuschenbefüllanlage, wobei die Kartuschenventiladaptervorrichtung an einem Abfüllsockel der Kartuschenbefüllanlage befestigt ist/wird, wobei eine Ventilschulter stirnseitig an die Kartuschenventiladaptervorrichtung gekuppelt wird, insbesondere axial vorgespannt wird, wobei eine von der Kartuschenventiladaptervorrichtung bereitgestellte Kavität zur Aufnahme des Ventilkopfes und zur Weiterleitung des druckbeaufschlagten Fluids von einem bevorzugt zentrischen stirnseitigen Auslass des Abfüllsockels zum lateralen Ventileinlass sowohl seitens des Abfüllsockels als auch seitens des Kartuschenventils mittels vorspannkraftbeständigen Dichtringeinheiten jeweils stirnseitig abgedichtet wird, insbesondere mit einer der Dichtringeinheiten in zentrierender Halterung des Kartuschenventils, insbesondere in einer Kartuschenbefüllanlage nach einem der Ansprüche 18 bis 21.